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研究背景和目的肠道微生物通过影响机体的代谢、营养、生理机制和免疫功能对机体的健康和疾病发生发展产生重要作用。最近多项研究发现慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)患者的肠道菌群出现改变,尤其产丁酸菌的下降与CKD进程密切相关。肠道菌群能产生有益代谢产物如短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)和有害代谢产物如氧化三甲胺(TrimethylamineN-oxide,TMAO),TMAO是心血管疾病的危险因素,被证实能损害肾脏功能并恶化CKD病程,SCFAs主要通过直接激活G蛋白偶联受体、抑制组蛋白去乙酰化酶作用、作为能量来源底物等途径影响机体的健康状态和疾病进程。多项研究证明机体不同的病理状态会影响肠道短链脂肪酸的产生。本研究旨在探索CKD1-5期患者及5/6肾切慢性肾衰竭动物模型粪便中SCFAs变化,并探究其变化在CKD病程进展中的影响。方法1.建立应用GC-MS联用仪定量检测粪便SCFAs的方法。2.纳入研究对象及标本采集:纳入就诊南方医院CKD1-5期患者和健康对照者。采集研究对象新鲜中段粪便,冻存于-80℃冰箱备用。采集清晨空腹静脉外周血,完成相关生化指标检测。3.构造5/6肾切慢性肾衰竭及假手术对照动物模型,8周后处死并收集组织、血液和结肠内容物。4.分别应用GC-MS和LC-MS联用仪检测样品中SCFAs和TMA、TMAO含量。5.统计分析:用SPSS 19.0进行统计分析,正态资料用One-Way ANOVA单向方差分析,多个独立样本两两比较采用LSD,两独立样本t检验,非正态资料用非参数检验。根据双变量是否服从正态分布,分别应用Pearson系数或Spearman系数进行双变量相关性检验。P<0.05有统计学差异。结果1.建立了快速、简便、稳定的GC-MS检测粪便SCFAs的方法。2.纳入56例CKD1-4期、72例CKD5期患者,61例健康对照者,其中38例CKD5期患者接受规律血液透析治疗,患者三组间的年龄、性别构成、BMI均无显著差异。3.CKD5期患者与对照组相比,粪便中乙酸、丁酸显著下降,异丁酸增多,CKD1-4期与对照组相比,丁酸显著下降,异丁酸和异戊酸显著增多。CKD5期与CKD1-4期相比,丁酸明显减少。4.合并糖尿病的CKD5期患者较未合并糖尿病的CKD5期患者丙酸显著减少,合并糖尿病的CKD3-4期较未合并糖尿病的CKD3-4期患者乙酸、丙酸、丁酸明显减少。血透与非血透患者间各SCFAs无明显变化。5.丁酸含量与血清胱抑素、肌酐、尿素、磷水平显著负相关,与eGFR显著正相关。6.5/6肾切组大鼠丁酸水平较假手术组显著降低,TMA、TMAO水平显著升高,丁酸与TMA、TMAO、BUN水平分别呈显著负相关。结论CKD患者和5/6肾切大鼠粪便中的SCFAs均出现变化,CKD患者粪便中丁酸水平随疾病进展呈梯度下降,丁酸含量与肾脏功能敏感指标胱抑素负相关,动物实验中,丁酸与TMAO水平负相关。以上结果表明SCFAs尤其是丁酸与CKD病程进展密切相关,SCFAs有望成为CKD的生物标志物或新的辅助治疗方法。